關于彭水縣關口取水泵站水泵節能改造經驗的分享

水泵是工業企業,特別是自來水企業主要的生產耗能設備,一般水泵每年消耗的用電成本約為水泵自身造價的10倍,是一項不容忽視的用電設備。但傳統水泵沿用至今,對比日新月異的社會需求,暴露了其能耗高、效率低、運行不穩定、噪音污染等缺點。因此,本期手機報通過分享水泵節能改造的經驗案例供大家參考和學習,希望對有需要進行水泵節能改造的企業提供幫助。

一、彭水縣關口取水泵站情況

彭水縣地處烏江與郁江交匯的山區地帶,縣城依山而建,地形復雜,城市道路及建筑標高相差甚大,這給城市供水帶來很大難度,同時增加供水成本。關口取水泵站作為彭水縣自來水公司唯一水源泵站,擔負著全城區水源取水任務,該泵站設計為4臺機組(2用2備),總裝機容量為1300kW(2臺400kW、2臺250kW)。水泵機組均為2009年左右安裝的普通常規水泵系統,隨著年代遠久及城市供水量不斷增加,原取水水泵、機電設備陳舊,效率降低,已跟不上彭水縣城的發展,而且運行成本高,維護頻繁,一旦出現重大故障,將會直接影響到整個城區的供水安全。

經現場勘測,關口取水泵站存在以下幾點問題,亟待解決:

 1、水泵維修困難。關口取水泵站原來沿用的是普通多級泵,若要維修,需拆掉出水管管道,且需將水泵與電機全部脫離,將整個機組全部拆除才能更換內部配件。因此,只需更換水泵內部的小零件就需花費較大的成本與精力。

 2、水泵取水能耗較高。該泵站總揚程為180m以上,取水能耗為0.753kW·h/t,機組綜合效率僅為66%,低于同類型泵站效率11%左右,原因是原有水泵出廠時未作模擬工況效率測試,水泵的設計參數偏離實際運行工況點參數,多級泵葉輪效率損失過大,導致了原有水泵的效率不高、能耗大等問題。

 3、由于彭水縣城居民的不斷增加,城區建設的不斷擴張,泵站取水能力滿足不了城區供水需求。在一大一小機組全天開機的情況下,泵站的日取水能力為18000噸,不能滿足城區供水需求,形勢嚴峻。

 4、水泵機組噪音大、滲水嚴重。由于多級泵的復雜結構,使得機組運行過程中噪音較大。此外,原有機組采用填料密封,滲水情況嚴重,導致泵房經常性潮濕積水,有一定的安全隱患。

二、水泵的節能改造方案

根據泵站水泵存在的問題,湖南江川節能科技有限公司對泵站運行工況進行了數據測量、調研和分析,并對不同開機狀態下進行管道水力計算和實地測量對比及對整個城市未來10年左右需水量作評估,結合泵站原有配電能力和輸水管道布局情況,提出了以下節能改造方案:

1、采用高效節能型水泵(2臺GJS250-4/4、1臺GJS150-4/2)對該泵站4臺水泵機組中的3臺(2臺400kW,1臺250kW)進行等容量改造更換,并對原出口管道進行優化。

2、針對水泵維修困難的問題,將多級泵換為單級中開泵的方案。單級中開泵結構簡單,維修難度小,更換配件方便快捷,僅需打開泵蓋即可。

3、雖然單級泵解決了維修困難的問題,但對于高揚程的單級泵來說,提高水泵效率是一大挑戰,針對此問題采取單一量身定做設計、改變水泵葉輪材質(不銹鋼材質)、進行精密鑄造、改善葉輪內部筋片構造、利用三維立體水力模型優化葉輪流道、通過全人工打磨葉輪、泵體內及葉輪表面光潔處理、采用先進的機械密封、出廠前做模擬工況測試等措施,提升單級泵的效率,解決該水泵取水能耗較高的問題。

3、為了提高泵站的取水能力,在滿足運行工況的條件下,采用提高單機組流量參數,即大機組流量490m3/h提升至610m3/h,小機組流量由260m3/h提升至330m3/h,更換后的水泵機組日取水能力達到22560噸,提升取水能力25%,滿足城市用水量需求。

4、由于單級泵的簡單結構,泵房的噪音也大大降低。此外,更換后的水泵,采用的是陶瓷機械密封的方式,解決原有水泵滲水的問題,使泵房變得干凈整潔,并消除安全隱患。

此次技改,由湖南江川節能科技有限公司與彭水苗族土家族自治縣自來水公司采用合同能源管理模式,由湖南江川節能科技有限公司負責全額投資,對彭水縣自來水公司水泵機組進行節能技改,進行數據測量、采集分析、方案設計、制造生產、出廠測試、安裝調試全套服務,投資近100萬元更換新型節能生產設備,在設備投產后6年內按節能效益進行利潤分成。在彭水縣自來水公司不做任何投資的情況下,免費獲得一套全新高效節能水泵系統,實現泵房擴容計劃,并享受6年期的設備免費保養維修服務,同時共享節能收益。

三、改造后達到的節能效果

改造后該泵站經過三個月的運行,達到的實際節能效果:泵站高揚程單級水泵效率達到了85%,機組綜合效率由66%提高到了78%;取水電耗由改前0.753 kW·h/t降為0.65 kW·h/t,取水電耗節電量為0.103 kW·h/t,節電率達13.70%。該期間總計取水量153.29萬噸,總節電量達15.8萬kWh。

通過技改,在一大一小開機狀態下,預計該泵站每年可節省電量約60萬kWh,節省生產成本50多萬元。

三個月運行后泵站水泵改造前后對比表

指標名稱

單位

技改前

技改后

機組綜合效率

%

66

78

噸取水電耗

kW·h/t

0.753

0.65

大機組電機功率

kW

400

400

小機組電機功率

kW

250

250

大機組流量(電機功率400kW)

m3/h

490

610

小機組流量(電機功率250kW)

m3/h

260

330

日取水能力(一大一小機組)

t/d

18000

22500

四、采取合同能源管理給用能企業帶來的優勢

(1)不需承擔風險。用能單位不但不需要承擔節能項目實施的資金、技術風險,還獲得實施節能帶來的收益和獲取節能服務公司提供的設備,同時降低用能成本。

(2)改善用能單位現金流。用能單位借助節能服務公司實施節能服務,可以改善現金流量,把有限的資金投資在其他更優先的投資領域。

(3)使用能單位管理更科學。用能單位借助合同能源管理實施節能服務,可以獲得專業節能資訊和能源管理經驗,提升管理人員素質,促進內部管理科學化。

(4)提升用能單位競爭力。用能單位實施節能改進后,減少了用能成本支出,提高了產品競爭力。同時還因為節約了能源,改善了環境品質,建立了綠色企業形象,從而增強市場競爭優勢。

(5)市場機制及雙贏結果。節能服務公司為用能單位承擔了節能項目的風險,在用能單位見到節能效益后,才與節能服務公司一起分享節能成果,而取得雙贏的效果。

 

本期水泵節能技改經驗由湖南江川節能科技有限公司來搞,以后還會面向其他企業征稿。如有其他更好節能技術改造經驗的企業,歡迎投稿至郵箱1521335715@qq.com